Wat is een koeltoren?

 

Koeltorens worden voornamelijk gebruikt voor warmteafvoer in de koelwatercirculatie van koelsystemen. Het volgende is een specifieke inleiding tot het gebruik van koeltorens in koelsystemen:

Werkingsprincipe

In koelsystemen worden koeltorens vaak gebruikt in combinatie met waterkoelers.

In water-gekoelde koelsystemen moet de condensor van de waterkoeler een grote hoeveelheid warmte afgeven. Op dit moment stuurt de waterpomp het koelwater, dat warmte heeft geabsorbeerd en in temperatuur is gestegen, van de condensor naar de koeltoren. In de koeltoren wordt het koelwater gelijkmatig verdeeld via het waterdistributiesysteem en komt volledig in contact met de buitenlucht met de water-strooivuller als medium. Enerzijds zal een deel van het koelwater verdampen tot waterdamp, en zal het verdampingsproces de latente verdampingswarmte absorberen, waardoor een grote hoeveelheid warmte wordt weggenomen. Aan de andere kant draagt ​​het niet-verdampte koelwater warmte over aan de lucht door warmtegeleiding en convectie met de lucht, waardoor de eigen temperatuur wordt verlaagd. Het gekoelde water wordt vervolgens teruggepompt naar de condensor om continu warmte te absorberen in een cyclus, waardoor een continue warmteafvoer voor het koelsysteem wordt bereikt.

Soorten koeltorens en hun kenmerken in koelsystemen

Open koeltorens: Ze hebben een relatief eenvoudige structuur en voeren warmte af door direct contact tussen water en lucht.

Bij koelsystemen zijn hun voordelen lage kosten en gemakkelijk onderhoud; de nadelen zijn dat waterverdamping leidt tot geconcentreerde waterkwaliteit, die gevoelig is voor microbiële groei en kalkvorming, waardoor regelmatige waterbehandeling nodig is, en er is een groot waterverlies door verdamping. Ze worden vaak gebruikt in industriële koelinstallaties met lage eisen aan de waterkwaliteit en hoge kostengevoeligheid, zoals bij centrale lucht-koelsystemen in sommige fabrieken. Gesloten koeltorens: Het koelmedium stroomt in een gesloten spiraal en de warmte-uitwisseling vindt plaats via de spiraalwand met het externe sproeiwater en de lucht.

Bij koelsystemen is het voordeel van gesloten koeltorens dat ze effectief kunnen voorkomen dat het koelmedium vervuild raakt en dat de waterkwaliteit stabiel is. Ze zijn geschikt voor systemen met hoge eisen aan de waterkwaliteit, zoals de koeling van elektronische precisieapparatuur en koelsystemen in de farmaceutische industrie. Gesloten koeltorens hebben echter hogere kosten, en vanwege het bestaan ​​van thermische weerstand van de spiraal is hun warmteoverdrachtsrendement iets lager dan dat van open koeltorens.

Dwars-koeltorens: lucht stroomt horizontaal door de vullaag en komt in contact met de verticaal vallende waterstroom.

In koelsystemen hebben dwars{0}}stroomkoeltorens een lage luchtweerstand, een laag energieverbruik van de ventilatoren, en zijn ze gemakkelijk te installeren en te onderhouden. Het aantal bedrijfseenheden kan flexibel worden aangepast aan de belasting van het koelsysteem, en ze worden vaak gebruikt in centrale airconditioning-koelsystemen van grote commerciële gebouwen.

Tegen-koeltorens: lucht stroomt van onder naar boven en water stroomt van boven naar beneden. De twee maken omgekeerd contact voor warmte-uitwisseling. Dit type koeltoren heeft een hoge warmte-uitwisselingsefficiëntie en het volume ervan is relatief klein bij dezelfde koeltaak, maar stelt hogere eisen aan de ventilatorprestaties en relatief meer geluid tijdens bedrijf. Het wordt veel gebruikt in industriële koeling, grootschalige koelstations en andere koelsystemen met hoge eisen aan de efficiëntie van de warmteafvoer.

Rol van koeltorens in koelsystemen

Handhaving van de stabiele werking van het koelsysteem: door effectieve warmteafvoer wordt de temperatuur van de condensor binnen een redelijk bereik geregeld, waardoor de normale persdruk en temperatuur van de koelcompressor wordt gewaarborgd, waardoor wordt voorkomen dat het koelsysteem wordt uitgeschakeld vanwege hoge- drukbescherming veroorzaakt door oververhitting, en wordt ervoor gezorgd dat koelapparatuur continu en stabiel koelcapaciteit kan leveren.

Verbetering van de energie-efficiëntie van het koelsysteem: Een geschikte koeltoren kan de koelwatertemperatuur binnen het optimale werkbereik houden en de condensatietemperatuur van het koelsysteem verlagen. Volgens de koelprincipes kan het verlagen van de condensatietemperatuur de compressieverhouding van de compressor verminderen, het energieverbruik van de compressor verlagen, waardoor de efficiëntie van het energieverbruik van het gehele koelsysteem wordt verbeterd en de bedrijfskosten worden verlaagd.

Analyse en bescherming

De materialen van koeltorens zijn over het algemeen koolstofstaal, roestvrij staal en koper. Wanneer de koolstofstalen buisplaat in een koeltoren wordt gebruikt, vertoont de las tussen de buisplaat en de buis vaak corrosie en lekkage. De lekkage in het koelwatersysteem zal milieuvervuiling en materiaalverspilling veroorzaken.

Bij de productie van koeltorens wordt bij het lassen van buisplaten en buizen over het algemeen handmatig booglassen toegepast, en de lasvorm heeft verschillende defecten zoals depressies, poriën en slakinsluitingen, en de verdeling van de lasspanning is ook ongelijkmatig. Tijdens gebruik komt het buisplaatdeel in contact met industrieel koelwater, en onzuiverheden, zouten, gassen en micro-organismen in het industriële koelwater zullen corrosie aan de buisplaat en lassen veroorzaken. Studies hebben aangetoond dat industrieel water, of het nu zoetwater of zeewater is, verschillende ionen en opgeloste zuurstof bevat, en dat veranderingen in de concentratie van chloride-ionen en zuurstof een belangrijke rol spelen bij de corrosievorm van metalen. Bovendien zal de complexiteit van de metaalstructuur ook de corrosievorm beïnvloeden.

Om het anti{0}}corrosieprobleem van koeltorens op te lossen, is de traditionele methode hoofdzakelijk reparatielassen, maar bij reparatielassen kan gemakkelijk interne spanning in de pijpplaat worden veroorzaakt, wat moeilijk te elimineren is, en kan her-het lekken van de las van de koeltorenbuisplaat veroorzaken. Momenteel gebruiken westerse landen voornamelijk polymeercomposietmaterialen ter bescherming.

Schoonmaak

Het meeste koelwater bevat calcium-, magnesiumionen en bicarbonaten. Wanneer het koelwater door het metalen oppervlak stroomt, wordt carbonaat gevormd. Bovendien zal de in het koelwater opgeloste zuurstof ook metaalcorrosie en roestvorming veroorzaken. Door het ontstaan ​​van roest en aanslag neemt het warmtewisselingseffect van de koeltoren af. In ernstige gevallen is het noodzakelijk om koelwater buiten de schaal te spuiten, en ernstige kalkaanslag zal de leidingen verstoppen, waardoor het warmtewisselingseffect niet effectief wordt. Uit onderzoeksgegevens blijkt dat kalkaanslag een enorme impact heeft op het verlies aan warmteoverdracht, en dat de toename van de kalkaanslag een stijging van de energiekosten zal veroorzaken. Zelfs een dun laagje kalk zal de bedrijfskosten van het geschaalde deel van de apparatuur met meer dan 40% verhogen. Het vrijhouden van de koelkanalen van minerale afzettingen kan de efficiëntie verbeteren, energie besparen, de levensduur van de apparatuur verlengen en productietijd en -kosten besparen.

Lange tijd hebben traditionele reinigingsmethoden zoals mechanische methoden (schrapen, borstelen), hoge-waterdruk en chemische reiniging (zuur beitsen) veel problemen gehad bij het reinigen van apparatuur: ze kunnen kalkaanslag en andere afzettingen niet volledig verwijderen, zuuroplossing veroorzaakt corrosie aan de apparatuur en vormt gaten, achtergebleven zuur veroorzaakt secundaire corrosie of onder--kalkcorrosie van het materiaal, en leidt uiteindelijk tot apparatuur vervanging. Bovendien is de reinigingsafvalvloeistof giftig, waardoor er veel geld nodig is voor de behandeling van afvalwater. Als reactie op de bovenstaande situatie zijn er in binnen- en buitenland inspanningen geleverd om reinigingsmiddelen te ontwikkelen met een lage corrosiegraad voor metalen, en het succesvol ontwikkelde reinigingsmiddel is het Fushitai克-reinigingsmiddel. Het heeft de kenmerken van hoog rendement, milieubescherming, veiligheid en geen corrosie. Het heeft niet alleen een goed reinigend effect, maar corrodeert ook niet op de apparatuur, waardoor langdurig -gebruik van de koeltoren wordt gegarandeerd.